Soforolipidy. Innowacje w kosmetykach naturalnych – skuteczność potwierdzona badaniami

Kategoria: Artykuł Surowce kosmetyczne
7 min. czytania

Rosnąca świadomość konsumentów na temat korzyści naturalnych składników sprawia, że producenci muszą nieustannie poszukiwać innowacyjnych rozwiązań. Przykładem takiego rozwiązania są soforolipidy. Te biosurfaktanty łączą właściwości myjące i pielęgnacyjne, a dzięki biodegradowalności wpisują się w trend zrównoważonej produkcji. Soforolipidy są ekologiczne, bezpieczne i wykazują doskonałe właściwości przeciwbakteryjne i przeciwzapalne, co czyni je skutecznymi w pielęgnacji skóry problematycznej. W odpowiedzi na rosnące wymagania konsumentów i regulacje prawne, stają się kluczowym składnikiem nowoczesnych kosmetyków naturalnych.

Świadomy i wymagający konsument

Rynek kosmetyków naturalnych przechodzi w ostatnich latach istotne przemiany, które odzwierciedlają rosnącą świadomość konsumentów oraz ich zmieniające się oczekiwania. Konsumenci nie tylko poszukują kosmetyków opartych na składnikach pochodzenia naturalnego, ale także oczekują, że będą one równie skuteczne, jak ich syntetyczne odpowiedniki.

Zmieniające się standardy są także inicjowane przez regulacje prawne oraz certyfikacje, które stawiają coraz wyższe wymagania przed producentami. Długo wyczekiwana dyrektywa ograniczająca greenwashing prowadzi do wzrostu znaczenia certyfikatów ekologicznych i naturalnych, takich jak ECOCERT, COSMOS czy NaTrue. W efekcie, obserwujemy rosnącą liczbę produktów, które nie tylko spełniają rygorystyczne normy, ale także odpowiadają na specyficzne potrzeby użytkowników, takie jak wrażliwa skóra, alergie czy świadoma pielęgnacja.

Soforolipidy: naturalne, ekologiczne i wszechstronne biosurfaktanty

Soforolipidy (SL) stanowią przełomową innowację w świecie naturalnych surowców kosmetycznych. Biosurfaktanty otrzymywane w procesie fermentacji, łączą w sobie właściwości myjące z pielęgnacyjnymi, co czyni je niezwykle wszechstronnymi składnikami. Dzięki naturalnemu pochodzeniu, są nie tylko łagodne dla skóry, ale również w pełni biodegradowalne, co wpisuje się w rosnący trend zrównoważonej produkcji kosmetyków. Wyróżniają się także efektywnością, zapewniając skuteczność porównywalną z tradycyjnymi syntetycznymi składnikami, ale bez negatywnego wpływu na środowisko. Wprowadzają nowy standard w formulacji kosmetyków naturalnych, łącząc bezpieczeństwo z wysoką skutecznością. Wykazują znakomite właściwości nawilżające, naprawcze, przeciwzapalne, przeciwbakteryjne, transdermalne oraz emulgujące. Soforolipidy mogą być stosowane, jako składnik do oczyszczania i pielęgnacji skóry, pielęgnacji włosów i skóry głowy, jamy ustnej oraz w domowych środkach czyszczących.

SKUTECZNOŚĆ W PIELĘGNACJI SKÓRY POTWIERDZONA BADANIAMI

  • Kontrola wydzielania sebum

Nadmierne wydzielanie sebum może powodować stany zapalne skóry i nadmierne namnażanie mikroorganizmów, a nawet prowadzić do niektórych chorób skóry, takich jak trądzik i łojotokowe zapalenie skóry. [1] Z tego powodu ważnym czynnikiem w przeciwdziałaniu powstawania trądziku jest regulacja wydzielania sebum. Wpływ soforolipidów na hamowanie wydzielania sebum badano na poziomie stężenia, który nie wpływał na żywotność komórek. Rys. 1. obrazuje wpływ SL na syntezę lipidów w modelu ludzkich, nieśmiertelnych komórek gruczołów łojowych (SZ95) o nieograniczonych zdolnościach do podziałów. Wyniki tego badania wykazały, że soforolipidy mogą znacząco hamować syntezę lipidów w komórkach SZ95, co jest pomocne w utrzymaniu równowagi metabolicznej komórek gruczołów łojowych i skutecznej kontroli nadmiernego wydzielania sebum.

Rys. 1. Działanie soforolipidów kontrolujące wydzielanie sebum
  • Właściwości antybakteryjne względem bakterii Propionibacterium acnes
Rys. 2. Antybakteryjne działanie soforolipidów na bakterie Propionibacterium acnes

Soforolipidy charakteryzują się dobrą biokompatybilnością, można je łączyć z dużą liczbą fosfolipidów w błonie komórkowej, co może zmieniać przepuszczalność błony komórkowej, tworzyć pory i kanały jonowe, wpływać na transport składników odżywczych i wymianę gazową oraz powodować odpływ zawartości, a ostatecznie prowadzić do zahamowania rozwoju bakterii. [1,2]

Bakterie Propionibacterum acnes to grupa bakterii występująca na powierzchni ludzkiej skóry. Występują głównie w gruczołach łojowych mieszków włosowych skóry i są głównymi bakteriami powodującymi trądzik. Aktywność przeciwbakteryjną SL wobec bakterii Propionibacterium acnes zbadano metodą Oxford Cup. Jak pokazano na rys. 2., strefa hamowania bakterii wynosiła 24,0 mm, oznacza to, że szczep ten jest wyjątkowo wrażliwy na działanie soforolipidów. Mają one doskonałe właściwości antybakteryjne przeciwko Propionibacterium acnes i mogą być z powodzeniem stosowane w produktach do pielęgnacji skóry trądzikowej.

  • Właściwości przeciwzapalne

Zapalenie skóry może osłabić jej barierę ochronną oraz zakłócić regulację krążenia krwi. Zbadano wpływ soforolipidów na reakcje zapalne wywołane przez lipopolisacharydy (LPS) – substancje obecne w ścianie komórkowej niektórych bakterii. Badanie przeprowadzono na komórkach RAW 264.7, które są białymi krwinkami odgrywającymi kluczową rolę w układzie odpornościowym. Gdy LPS dostają się do organizmu, układ odpornościowy rozpoznaje je jako zagrożenie i reaguje, uruchamiając odpowiedź zapalną. W odpowiedzi organizm zaczyna produkować czynniki zapalne, takie jak cytokiny (np. IL-6) czy tlenek azotu (NO), które pomagają zwalczać infekcję, ale jednocześnie mogą powodować objawy zapalenia, takie jak obrzęk, zaczerwienienie i ból.

Przed rozpoczęciem badań przeprowadzono test cytotoksyczności, aby upewnić się, że wyniki nie zostaną zniekształcone przez wpływ na przeżywalność komórek. Wyniki pokazane na rys. 3A wskazują, że zarówno LPS (1 μg/ml), jak i soforolipidy w stężeniach od 1 do 25 μg/ml nie wykazują działania toksycznego na komórki RAW 264.7. Następnie zbadano działanie przeciwzapalne tych substancji. Jak obrazuje rys. 3B i 3C, soforolipidy hamowały uwalnianie czynnika zapalnego IL-6 oraz tlenku azotu (NO) w komórkach RAW 264.7, które zostały pobudzone przez LPS.

Rys. 3. Wpływ soforolipidów na żywotność komórek RAW264.7 oraz inhibicję IL-6 i NO
  • Właściwości łagodzące i hamujące nadwrażliwość

W porównaniu z normalną skórą, skóra wrażliwa jest trudniejsza do ochrony przed działaniem zewnętrznych czynników drażniących i alergenów. Z tego powodu łatwo ulega szeregowi reakcji zapalnych skóry spowodowanych podrażnieniem lub alergiom, co dodatkowo uszkadza strukturę bariery skórnej.

Najpowszechniejszą metodą in vitro oceny aktywności danego surowca kosmetycznego przeciw nadwrażliwości jest hamowanie hialuronidazy – enzymu rozkładającego kwas hialuronowy w skórze. Jej nadmierna aktywność prowadzi do starzenia się skóry i występowania stanów zapalnych. [3-5] Im szybkość hamowania hialuronidazy jest wyższa, tym aktywność przeciw nadwrażliwości silniejsza. Przeprowadzone badanie wykazało, że gdy stężenie soforolipidów wynosiło 15 mg/ml, stopień hamowania hialuronidazy wynosił 45,8%, co wskazuje, że wykazują one silny potencjał łagodzący (rys. 4A).

Kolejną częścią badania łagodzącego wpływu soforolipidów na skórę była analiza zmiany stężenia jonów wapnia wywołana aktywacją szlaku TRPV1 przez fenoksyetanol w komórkach HaCaT (typ komórek naskórka). Wykorzystanie receptora przejściowego potencjału waniloidowego 1 (TRPV1) w badaniu działania kojącego surowca kosmetycznego polega na ocenie, jak dany surowiec wpływa na aktywność tego receptora, który jest kluczowy dla regulacji odczuwania bólu i temperatury. TRPV1 to kanał jonowy, który jest wrażliwy na wysoką temperaturę, substancje waniloidowe (jak kapsaicyna) oraz zmiany pH, i odgrywa istotną rolę w percepcji bodźców bólowych i zapalnych.

Jak pokazano na rys. 4B, przy stężeniu SL wynoszącym 25 μg/ml, wskaźnik inhibicji stężenia jonów wapnia osiągnął 45,3%. SL wykazują działanie hamujące hialuronidazę oraz antagonizm TRPV1. Oznacza to, że cechują się działaniem przeciwbólowym i łagodzącym, co sugeruje ich potencjał do stosowania w codziennej pielęgnacji skóry wrażliwej, delikatnej oraz trądzikowej.

Rys. 4. Zahamowanie hialuronidazy i zmniejszenie ilości jonów wapnia poprzez działanie soforolipidów
  • Działanie regenerujące
Rys. 5. Działanie regeneracyjne soforolipidów na uszkodzoną skórę (eksperyment zarysowania komórek)

Aby zbadać czy soforolipidy mogą wspierać proces gojenia się uszkodzonej skóry wykorzystano komórki HaCaT. W celu symulacji celowo przeprowadzono zadrapania warstwy rogowej naskórka w tychże komórkach. Ten etap miał na celu odtworzenie warunków, które mogłyby wystąpić na skórze ludzkiej po urazie. Następnie obserwowano tempo wzrostu i migracji komórek w miejscach zadrapań, aby ocenić, jak SL wpływają na proces regeneracji. W tego typu badaniach często wykorzystuje się laurylosiarczan sodu (SDS) jako substancję kontrolną, aby porównać, jak inne związki (np. soforolipidy) wpływają na proces gojenia. Dzięki SDS można ocenić, czy dany składnik ma działanie wspomagające, neutralne lub hamujące w porównaniu do wpływu SDS, który może wpływać negatywnie na aktywność komórek z uwagi na zdolność do denaturacji białek.

Przed przeprowadzeniem głównych eksperymentów, sprawdzono czy SL oraz SDS są bezpieczne dla komórek skóry i nie będą zniekształcać wyników badań. Po upewnieniu się, że SL i SDS nie wykazują toksycznego wpływu na komórki HaCaT przystąpiono do dalszych analiz.

Badania nad procesem gojenia ran wykazały interesujące różnice. Jak widać na rys. 5., w porównaniu ze ślepą próbą kontrolną, 30 μg/ml SDS hamowało aktywność komórek i w pewnym stopniu zapobiegało regeneracji zadrapań, podczas gdy 30 μg/mL SDS i 15 μg/mL SL znacząco sprzyjały gojeniu się ran. Te wyniki sugerują, że SL mogą mieć korzystny wpływ na proces regeneracji skóry, wspierając gojenie się ran i naprawę uszkodzeń. Mechanizm ich działania może zatem stanowić obiecującą drogę do opracowania nowych metod leczenia ran i innych uszkodzeń skóry.

  • Ocena skuteczności klinicznej w leczeniu skóry trądzikowej

W celu weryfikacji skuteczności soforolipidów w pielęgnacji skóry trądzikowej przeprowadzono testy kliniczne. W badaniu wzięło udział 30 osób w wieku 20-35 lat, cierpiące na trądzik, bez skłonności do alergii na kosmetyki oraz niemające poważnych chorób ogólnoustrojowych.

Tabela 1. Skład produktu wykorzystywanego w badaniu klinicznym

Test trwał 28 dni, podczas jego trwania uczestnicy codziennie rano i wieczorem oczyszczali twarz, a następnie nakładali próbkę (Tabela 1.) zawierającą SL na lewą stronę twarzy oraz próbkę niezawierającą SL na prawą stronę, masując aż do wchłonięcia.  W trakcie trwania testu nie mogli stosować żadnych innych produktów do pielęgnacji skóry. Badanie przeprowadzono metodą podwójnie ślepej próby, stosując pomiar na połowie twarzy, na czole z uwagi na gęstość występowania gruczołów łojowych. Każdy pomiar był powtarzany trzykrotnie.

Wskaźniki testowe obejmowały: wydzielanie sebum (gdzie mniejsza wartość oznacza mniejsze wydzielanie sebum), współczynnik czerwonej strefy (gdzie spadek wartości wskazuje na lepsze działanie przeciwzapalne i łagodzące oraz poprawę naprawy śladów po trądziku), ilość porfiryn na skórze (mierzoną za pomocą zdjęć twarzy i analizy oprogramowania, wskazującą na aktywność metaboliczną mikroorganizmów) oraz przeznaskórkową utratę wody (TEWL), gdzie niższa wartość oznacza lepszą zdolność skóry do zatrzymywania wody i lepszą funkcję barierową warstwy rogowej. Wyniki przedstawiono na rys. 6. Po 28 dniach stosowania produktów z SL nastąpił spadek ilości wydzielanego sebum, redukcja ilości porfiryn, co świadczy o zhamowaniu rozwoju bakterii, zmniejszenie wartość współczynnika czerwonej strefy oraz obniżenie wartości TEWL. Wniosek ten jest zgodny z wcześniejszą analizą komórkową, wskazując, że produkty zawierające soforolipidy mają kompleksowe działanie pielęgnacyjne.

Rys. 6. Ocena skuteczności produktów zawierających soforolipidy

Bibliografia

  1. Shen H Chi, Yang L, Chen D S, et al. Study on decolorization and oil-control effect of tea saponins
  2. Shen H Chi, Yang L, Chen D S, et al. Study on decolorization and oil-control effect of tea saponins
  3. Gong L Na, Jia Yan, Jiang L Gang,et al. Analysis of the causes of sensitive skin and evaluation of the anti-sensitivity activity of cosmetics[J]. Journal China Surfactant Detergent & Cosmetics, 2015, 45(7):409-414.
  4. Wang Huan, Pan Yao. Efficacy evaluation of cosmetics(Ⅴ)——Soothing efficacy claims are supported by science[J]. Journal China Surfactant Detergent & Cosmetics, 2018,48(5):247-254.
  5. HYUNWOOK JUNG. Hyaluronidase: An overview of its properties, applications, and side effects[J]. Arch Plast Surg 2020, 47:297-300

Dodatkowe informacje

Artykuł został opublikowany w kwartalniku „Świat Przemysłu Kosmetycznego” 3/2024

Autorzy

  • Klaudia Ordon

    Alfa Sagittarius Jerzy Kowynia Spółka Komandytowa
  • Olivia Tong

    Spec-Chem Industry Inc.